[發明專利]熱沉用鉬銅合金的原料混合方法、制備工藝及產品有效
| 申請號: | 201810868139.6 | 申請日: | 2018-08-02 |
| 公開(公告)號: | CN108913927B | 公開(公告)日: | 2020-06-16 |
| 發明(設計)人: | 申智慧;劉學君 | 申請(專利權)人: | 株洲佳邦難熔金屬股份有限公司 |
| 主分類號: | C22C1/04 | 分類號: | C22C1/04 |
| 代理公司: | 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251 | 代理人: | 王法男 |
| 地址: | 412007 湖南省株洲*** | 國省代碼: | 湖南;43 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 熱沉用鉬 銅合金 原料 混合 方法 制備 工藝 產品 | ||
熱沉用鉬銅合金的原料混合方法,熱沉用合金材料的原料包括銅粉和鉬粉,其特征在于首先調整鉬粉的松裝比重,使鉬粉與銅粉的松裝比重差值小于0.5 g/cm3,然后根據混合比例需求,將銅粉和鉬粉均勻混合。本發明可有效解決鉬粉與銅粉混合料中銅粉團聚,在滲銅燒結的時候銅粉熔化,形成尺寸較大的銅池,影響合金材料中銅分布均勻性的問題,提高鉬銅混合料的混合均勻性,從而提高鉬銅合金的物理性能的均勻性。還發明還提供一種熱沉用鉬銅合金的制備工藝及產品。
技術領域
本發明涉及一種熱沉用鉬銅合金的原料混合方法,用于鉬粉和銅粉的均勻混合,屬于鉬銅合金制備工藝領域,本發明還涉及一種熱沉用鉬銅合金的制備工藝及產品。
背景技術
現有的熱沉用鉬銅合金中普遍存在銅分布不勻的問題,一般稱之為“銅池”,無論是采用混銅法還是滲銅法,鉬銅合金中銅分布不勻的現象會直接導致產品的性能偏差,比如銅含量,硬度、導電率、導熱率和熱膨脹系數等都會存在不勻現象。
熱沉用鉬銅合金的生產方法主要有:混銅法,將鉬銅混合粉末經過壓制成型后,在1300-1500°液相燒結而獲得。此法制備的材料均勻性不好、銅的分布很不勻稱,存在較多閉空隙,致密度通常低于98%,很難應用于微電子的熱沉領域。滲銅法,先將鉬粉壓制成型,并燒結成具有一定孔隙度的鉬骨架,然后熔滲銅,獲得鉬銅合金材料。這種方法獲得的鉬銅合金材料同樣存在銅分布不勻的問題。而在現為了解決銅分布不勻以及孔隙度的問題,現有技術中采用鉬粉和銅粉機械球磨的方法,來獲得分布均勻的鉬粉和銅粉的混合物,同時增加混合粉末的表面能,活化燒結,以獲得銅相分布均勻,相對密度大于98.5%的鉬銅材料。但是此工藝獲得的鉬銅材料,內部仍然存在尺寸大于80μm以上的“銅池”,材料的均勻性仍然沒有得到很好的解決。
在鉬銅合金中銅分布不均勻的現象,主要原因是鉬粉和銅粉兩者相混合不勻,就算是利用球磨來混合,混料后只要輕輕震動,銅粉就會下沉,鉬粉就會上浮,造成銅粉團聚。進行滲銅燒結的時候,坯料里面團聚的銅粉熔化了,就會形成銅池,銅池的尺寸大于80μm以上,就會嚴重影響合金材料中銅分布的均勻性。
現有技術中相關的專利文獻有:
1、CN 103170616 A,一種鉬銅合金箔片及其制備工藝,鉬銅合金箔片厚度為 0.1~ 1.0mm,鉬相和銅相呈短纖維狀均勻分布,銅相之間相互搭接。銅為20wt%~ 50wt%、余量為鉬的鉬銅合金箔片的制備工藝,包括混合粉末高能球磨處理后經壓制成型、預燒結、熔滲燒結制得鉬銅合金板材,合金板材經過熱軋、熱處理及冷軋得到合金箔片。
2、CN 104762498 A,公開了一種高致密鉬銅合金的熱等靜壓制備工藝,目的在于解決采用現有方法制備鉬銅合金時,存在相對密度較低,成分分布不均,樣品尺寸較小等缺陷,影響材料熱導率、器件氣密性的問題。本發明將稱取的原料球磨后,先制備出冷壓坯,然后采用氫氣還原去除低密度氧化物相,通過高真空熱等靜壓致密化燒結的方法,成功解決了鉬銅合金的致密度問題,同時大大降低了燒結溫度,有效的控制了材料的界面結構,實現了成分的均勻分布,優化了材料的導熱性能。
3、CN 100475991C, 涉及一種復合材料,是Cu含量為30~70重量%的Mo- Cu類復合材料,該材料中含有銅池相和Mo-Cu類復合相,含有10~ 50重量%的銅池相。放熱構件使用復合材料。
4、CN 102015163 A,涉及最大平均粒徑 D50 為 75μm,優選地最大為 25μm 的金屬、合金或復合材料粉末混合物,在其制備工藝中原料粉末首先被轉化成片狀顆粒,然后這些片狀顆粒在有助磨劑的情況下與其它添加劑一起被粉碎。
以上現有技術中,都沒有解決鉬粉與銅粉混合料中銅粉團聚,進行滲銅燒結的時候銅粉熔化,形成尺寸較大的銅池,影響合金材料中銅分布均勻性的問題。
發明內容
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